Order-disorder phase transition of Sn/Ge(111) surface studied by reflection high-energy positron diffraction

反射高速陽電子回折によるGe(111)--Sn表面構造と相転移

深谷 有喜   ; 河裾 厚男; 一宮 彪彦

Fukaya, Yuki; Kawasuso, Atsuo; Ichimiya, Ayahiko

Ge(111)--Sn表面は、半導体表面上に形成する2次元金属構造として、非常に興味が持たれている。この表面は、約220Kで、()から33構造へ相転移することが知られている。この相転移の原因として、初期の研究から、電荷密度波の形成が考えられていた。その後、Sn原子が動的に揺らぐモデルなどが提唱されているが、現在のところ未解決のままである。本研究では、反射高速陽電子回折法を用いて、Ge(111)-()-Sn表面の相転移前後の表面構造変化について調べた。Ge(111)-()-Sn表面は、Arイオンスパッタとアニールの繰り返しによりGe(111)表面を清浄化した後、Sn原子を1/3原子層蒸着させることにより作成した。原子位置の垂直成分に敏感な入射条件において、150Kと室温でRHEPD強度のロッキング曲線を測定した結果、温度の違いによる顕著な違いは見られなかった。動力学的回折理論に基づいて強度解析を行ったところ、相転移温度前後でSn原子の垂直位置にほとんど変化がないことがわかった。この結果から、現在のところ、秩序・無秩序相転移が起こると考えている。

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